寒地住宅建筑外观节能设计研究

包 颖

长春理工大学光电信息学院

引言：

寒地住宅在建造阶段需要耗费大量的资源，为了适应我国可持续发展的策略，减少资源的浪费，专家和施工人员都对寒地住宅的节能设计进行了思考，探索节能的方法，实现资源的保护。本文主要针对寒地住宅的外观的节能设计进行分析，保证我国建筑资源的合理应用。

1.寒地住宅的外观设计简述

寒地住宅因其寒冷的气候，会对施工和材料的选择产生一定的影响。而寒地住宅在设计上要符合节能环保的要求，要从开源、节流两个方面进行寒地住宅的设计。寒地住宅的外观在设计上要符合节能、环保的理念，要保证住宅的朝向设计的合理性，同时，要合理的掌握建筑的外观和体型，保证其合理、充分的用材，体型的控制是节能的关键，体型和系数越小的建筑物，对能源的消耗越小，耗费的能源和热量也越少。寒地住宅的节能设计主要考虑大气和环境的影响，要充分的利用有限的条件进行资源的整合，从而达到节能环保，节约资源的目的。

2.外观设计的节能方法

2.1 朝向合理

建筑物的方位和朝向很大程度上影响着建筑物的节能程度。朝向的设计不仅要考虑阳光的日照角度、日照时间、还要考虑通风的角度，通风的量的问题。寒地住宅最好能够保持建筑的横向边与夏季的风向垂直，这样可以有利于构建寒地住宅的良好的通风系统。寒地住宅在日照选择上要偏向月阳光充足的地方，在设计之前要对住宅建筑的地区进行日照比对，哪里的日常日照量和辐射量最多，哪里最适合寒地住宅的节能建设。寒地住宅长期在气候温度异常低的环境下，保证阳光的辐射可以节约取暖耗能。

2.2 体型合理

寒地住宅在体型上的选择可以控制能耗，合理的体型设计可以保证资源的利用率，进行消耗的最小化处理。建筑体型的计算方法主要是计算寒地住宅的外层面积的总和，主要就是进行建筑裸露在空气表面的面积设计。通常情况下，建筑物体型的系数越小，也就是裸露在空气中的面积越小，建筑的耗热量也就越小，对能源和资源的节约力度也就越大。所以，寒地住宅在设计过程之后，要注重体型和节能的合理配置，选择最佳的节约能源和资源的体型[1]。

2.3 门窗位置和选材合理

门窗的的功能主要用来传导热量，门窗的材料在选择上尽可能的选择传热系数较小的材料，这样才可以保证在寒冷的地区进行住宅的热量保存。其次，在位置的选择上要尽可能地规避来风量较大的方向，避免强烈的来风造成的冷空气的侵入。

门窗的热量传导是墙体的五倍左右，所以对幕墙进行合理的设计可以尽可能达到最大限度的节能。在进行材料的性质比对之后可以发现，塑料门窗的隔热效果最好，不仅防尘、密封，对室内的温度还可以有效的进行调升。

2.4 外围围护设计合理

外围围护包括墙面的材料涂抹、屋面的受热情况、贴面砖的装饰选择、石材幕墙的选取。外墙的材料涂抹主要作用是防水，在涂抹材料的选择上可以尽可能的倾向于天然、无污染的节能涂料，在选择上尽可能的选择一些导热效果好的涂料，可以对寒地住宅起到保温节能的作用。

在外围围护的设计中，要考虑屋面的受热面积和受热情况，寒地住宅建筑最大的耗能点就是保温耗能，所以在墙面选材时，尽可能的选择导热系数低、吸水率低的材料，这样可以很好的起到保温的作用，导热能力越低的材料，对热量的保存程度就越高，在保温措施的应用上，要注重内层、外层的结合，进行整体性的保温。

贴面砖的的主要作用是装饰和保护，贴面砖的合理选择可以降低住宅整体的导热值，墙内的温度可以得到合理的掌控，防止屋内的热度从墙体中流出，同时，阳关的照射温度能够很好的保留，从而进行节能。

幕墙的选取是节能的关键，这要根据住宅所在的外在条件和住宅的实际状况来决定。对已经进行过保温处理的墙体可以不做考虑，在这种情况下，幕墙的功能仅仅是装饰。在未经过保温处理的材料进行幕墙装饰时，要适当的加入保温棉等材料进行保温[2]。

2.5 材料布局合理

寒地住宅在考虑其功能需求的情况下，要对材料的空间进行合理的布局，哪些地方的围栏围护需要更加充足的阳光，那个部位的设计需要吸纳更多的光线。材料的合理布局是对围护结构的思考，首选材料的材质要具有良好的气密性和保温性，最好的选择是玻璃材料，不仅可以起到维护的作用，还能对阳光进行合理的接收，促进屋内的保温和节能。

3.寒地住宅外观设计节能启示

寒地住宅在节能上的选择不仅仅是以上几种，以上的条件都是对已存在的资源和材料进行合理的配置，从而达到环保节能的效果。然而在可持续发展的节能理念上，充分的考虑技术的要求。寒地住宅可以充分的利用可再生的资源，包括太阳能、地热能的利用。

寒地住宅可以利用玻璃材料进行阳关的传热，太阳能也可以得到充分的利用，太阳能所创造的资源可以进行系统的保温，同时可以实现绿色、环保、节约能源的目的。但是太阳能系统具有不稳定性，寒地住宅的日照温度和强度不能够长期的进行维持，太阳能的资源消耗也不能完美的掌握，这种情况下太阳能虽然能够节省能源，但其单一的太阳能利用会导致白天过热，晚上过冷的情况。所以太阳能技术在寒地住宅的外观节能设计中应用中还不够成熟，还要投入大量的资金才能进行装设，有时会显得得不偿失。

结论：

总而言之，若想进行寒地住宅外观节能的合理设计，就必须在现有资源的基础上进行技术的改良和创新。外观设计的主要目的是节能，要充分保证节能技术在设计环节上的应用，推动我国生态环境和资源能源的可持续发展，进而提高我国的资源整合和利用水平，提高我国建筑行业在国内外的市场竞争力。

[1]徐慧敏，高智慧，任楠楠.住宅建筑节能改造的数据挖掘方法研究[J].低碳世界，2017，(30)：177-178.

[2]陈忠海，武新伟，刘宏宝，等.严寒地区建筑外窗外置式保温装置建筑能耗模拟分析[J].河北建筑工程学院学报，2017，35(01)：87-92.